同位素(isotopes)和元素(elements)的區別

同位素和元素的關鍵區別在於，同位素是同一化學元素的不同形式，而元素是原子核中質子數相同的原子種類。

類似類型的原子可能會發生輕微變化，形成不同的同位素。一種元素可能有幾種同位素。每種同位素的性質決定了元素的性質。在這裡，我們將詳細討論同位素和元素，以闡明同位素和元素之間的區別。

什麼是同位素(isotopes)？

同一元素的原子可以彼此不同。同一元素的這些不同原子是同位素。它們的不同之處在於它們擁有不同數量的中子。由於中子數不同，它們的質量數也不同。然而，質子的同位素數量相同。在自然界中，不同的同位素以不同的數量出現。因此，我們可以給出它們的出現率，稱為相對丰度。例如，氫有三種同位素，如鈈、氘和氚。它們原子核中的質子數相同，但中子數不同。它們的中子和相對丰度如下。

1H–無中子，相對丰度為99.985%
2H-一箇中子，相對丰度為0.015%
3H-兩個中子，相對丰度為0%

圖01：氫同位素

一個原子核所能容納的中子數因元素而異。在這些同位素中，只有一些是穩定的。例如，氧有三種穩定同位素，錫有十種穩定同位素。大多數情況下，簡單元素的中子數和質子數相同。但是在重元素中，中子的數量比質子的數量還要多。

此外，中子數對平衡原子核的穩定性很重要。當原子核太重時，它們就會變得不穩定，因此，這些同位素就會具有放射性。例如，238U發出輻射，衰變成更小的原子核。同位素由於質量不同，可能有不同的性質。例如，它們可以有不同的旋轉。因此，它們的核磁共振波譜不同。然而，它們的電子數是相似的，因此產生了相似的化學行為。

什麼是元素(elements)？

我們對“元素”這個詞很熟悉，因為我們在元素週期表中瞭解了它們。週期表中大約有118種化學元素，它們是按原子序數排列的。元素是一種化學物質，它只代表一種原子類型。因此，它們是純潔的。此外，同一元素的原子在其原子核中有相同數量的質子。但是，中子的數目可以彼此不同。例如，最小的元素是氫。銀、金、鉑是一些眾所周知的珍貴元素。

每種元素都有一個原子質量、原子序數、符號、電子結構等。儘管大多數元素都是自然存在的，但也有一些合成元素，如加利福尼亞、鎇、愛因斯坦和門捷倫。我們可以把所有的元素分為三類：金屬、類金屬和非金屬。

圖02：內骨骼

此外，我們可以根據更具體的特徵將它們分為組和時期。同樣，同一組或同一時間段中的元素具有某些共同的特徵，並且在經歷組或期間時，某些屬性可能會按順序更改。此外，元素可以發生化學變化，形成各種化合物；然而，我們不能用簡單的化學方法進一步分解元素。

同位素(isotopes)和元素(elements)的區別

術語“化學元素”描述一種原子，而術語“同位素”則描述同一化學元素的不同形式。因此，同位素和元素的關鍵區別在於，同位素是同一化學元素的不同形式，而元素是原子核中質子數相同的原子種類。此外，同位素和元素之間的另一個區別是，同位素有不同數量的中子，但化學元素可以有相同數量的中子，也可以有不同數量的中子；但它們從來沒有擁有相同數量的質子。

作為同位素和元素之間的另一個重要區別，我們可以說，一個同位素的原子質量可以通過簡單地加上原子核中質子和中子的總質量來計算，而我們可以用同位素的原子質量及其相對丰度來計算化學元素的原子質量。

同位素(isotopes)和元素(elements)的區別

總結 - 同位素(isotopes) vs. 元素(elements)

同位素是同一化學元素的不同原子形式。同位素和元素的關鍵區別在於，同位素是同一化學元素的不同形式，而元素是原子核中質子數相同的原子種類。

引用

1“化學元素”，維基百科，維基媒體基金會，2018年11月11日。這裡有2個。Helmenstine，Anne Marie博士，“化學中的同位素定義和示例”，ThoughtCo，2018年10月22日。此處提供
2Helmenstine，Anne Marie博士，“化學中的同位素定義和示例”，ThoughtCo，2018年10月22日。